化學(xué)合成藥物工藝研究ppt課件

1、整理ppt化學(xué)合成藥物工藝研究 整理ppt1.1.概述概述任何化學(xué)藥物的生產(chǎn)，都離不開三個(gè)階段：原料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)品精制?；瘜W(xué)合成反應(yīng)過程是化學(xué)藥物生產(chǎn)過程的核心物理過程的原理和操作設(shè)備流體流動(dòng)與傳熱和傳質(zhì)與分離技術(shù)化學(xué)反應(yīng)過程的原理和反應(yīng)設(shè)備化學(xué)反應(yīng)過程與設(shè)備，屬于化學(xué)反應(yīng)工程的范疇整理ppt2.2.研究目的研究目的 使化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的反應(yīng)過程最優(yōu)化。 （1）設(shè)計(jì)最優(yōu)化：由給定的生產(chǎn)任務(wù)，確定反應(yīng)器的型式和適宜的尺寸及其相應(yīng)的操作條件 （2）操作最優(yōu)化：在反應(yīng)器投產(chǎn)運(yùn)行之后，還必須根據(jù)各種因素和條件的變化作相應(yīng)的修正，以使它仍能處于最優(yōu)的條件下操作整理ppt3.3.工藝過程中需要研究的

2、問題工藝過程中需要研究的問題從實(shí)驗(yàn)室開發(fā)到工業(yè)生產(chǎn)存在放大效應(yīng)。 在工業(yè)反應(yīng)器中實(shí)際進(jìn)行的過程不但包括有化學(xué)反應(yīng)，還伴隨有各種物理過程，如熱量的傳遞、物質(zhì)的流動(dòng)、混和和傳遞等，所有這些傳遞過程使得反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生溫度分布和濃度分布，從而影響反應(yīng)的最終結(jié)果。整理ppt處理整個(gè)化學(xué)合成制藥的問題需要具備三個(gè)方面的知識(shí)（三傳一反）： a.化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律（反應(yīng)動(dòng)力學(xué)）； b.傳遞過程的規(guī)律（質(zhì)量、熱量和動(dòng)量的傳遞）； c.上述兩者的結(jié)合。整理ppt4.研究工藝過程中的作用：（1）反應(yīng)器的合理選型（2）反應(yīng)器操作的優(yōu)選條件（3）反應(yīng)器的工程放大整理ppt4. 4. 基本研究方法基本研究方法用數(shù)學(xué)模型來分析和

3、研究化學(xué)反應(yīng)過程與設(shè)備的工程問題。數(shù)學(xué)模型就是用數(shù)學(xué)語言來表達(dá)過程各種變量之間的關(guān)系。 數(shù)學(xué)模型方法的一般過程: 基本特征是過程的分解和過程的簡(jiǎn)化 整理ppt合理地簡(jiǎn)化來源于對(duì)過程有深刻的、本質(zhì)的理解。要求：不失真； 能滿足應(yīng)用的要求； 能適應(yīng)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件，以便進(jìn)行模型鑒別和參數(shù)估值； 能適應(yīng)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的能力。 數(shù)學(xué)模型方法的實(shí)質(zhì) 將復(fù)雜的實(shí)際過程按等效性原則做出合理的簡(jiǎn)化，使之易于數(shù)學(xué)描述。實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)方法和計(jì)算技術(shù)是成功的關(guān)鍵。整理ppt5.研究?jī)?nèi)容 研究反應(yīng)物分子到產(chǎn)物分子的具體過程，深入探討反應(yīng)條件要藥物化學(xué)合成工藝過程中的具體問題及相關(guān)理論NiOO N+ . Cl-OCH3OCH

4、3(2-73)+CHOOCH3OCH3CHOCHO/HCO2H/HCl(2-83)(2-84)NH2OONCHOCH3OCH3OONOCH3OCH3HOO整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt6. 化學(xué)反應(yīng)條件和影響因素（1）配料比：參與反應(yīng)的各物料之間物質(zhì)量的比例稱為配料比（也稱投料比）。通常物料量以摩爾為單位，則稱為物料的摩爾比。整理ppt（2）溶劑：溶劑主要作為化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，反應(yīng)溶劑性質(zhì)和用量直接影響反應(yīng)物的濃度、溶劑化作用、加料次序、反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力等。整理ppt（3）溫度和壓力：化學(xué)反應(yīng)需要光和熱的傳輸和轉(zhuǎn)換，在化學(xué)合成藥物工藝研究中要注意考察反應(yīng)溫度和壓力的變化，選擇合適的攪

5、拌器和攪拌速度。整理ppt（4）催化劑：現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中，80%以上的反應(yīng)涉及催化過程。化學(xué)合成藥物的工藝路線中也常見催化反應(yīng)，如酸堿催化，金屬催化，相轉(zhuǎn)移催化，生物酶催化等，來加速化學(xué)反應(yīng)、縮短生產(chǎn)周期、提高產(chǎn)品的純度和收率。整理ppt（5）反應(yīng)時(shí)間及其監(jiān)控：反應(yīng)物在一定條件下通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物，與化學(xué)反應(yīng)時(shí)間有關(guān)。有效地控制反應(yīng)終點(diǎn)，力圖以高收率獲得高純度的產(chǎn)物。整理ppt（6）后處理：由于藥物合成反應(yīng)常伴隨著副反應(yīng)，因此反完成后，需要從副產(chǎn)物和未反應(yīng)的原輔材應(yīng)料及溶劑中分離出主產(chǎn)物；分離方法基本上與實(shí)驗(yàn)室所用的方法類似，如蒸餾、過濾、萃取、干燥等技術(shù)等。整理ppt（7）產(chǎn)品的純化和檢驗(yàn)

6、：?；瘜W(xué)原料藥生產(chǎn)的最后工序（精制，干燥和包裝）必須在符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP）規(guī)定的條件下進(jìn)行。整理ppt6.1 反應(yīng)物的濃度與配料比6.1.1基本概念基元反應(yīng)非基元反應(yīng)整理ppt例：例：伯鹵代烷的堿性水解此反應(yīng)是按雙分子親核取代歷程（SN2）進(jìn)行的，在化學(xué)動(dòng)力學(xué)上為二級(jí)反應(yīng)+ OH- R CHHXRCHXHOHHOCHHR + X-基元反應(yīng)基元反應(yīng)：凡反應(yīng)物分子在碰撞中一步轉(zhuǎn)化為生成物分子的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)。整理ppt（2）非基元反應(yīng)非基元反應(yīng)：凡反應(yīng)物分子要經(jīng)過若干步，即若干個(gè)基元反應(yīng)才能轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng)，稱為非基元反應(yīng)。例例：叔鹵代烷的堿性水解速度僅依賴于叔鹵代烷的濃度，而與

7、堿的濃度無關(guān)：R3C+ + X-R3CXR3CX+整理pptfastslowR3C+ + H2OR3C OH + H+R3C OHR3C+ + OH-R3C+ + X-R3C Xfast整理ppt6.1.2 化學(xué)反應(yīng)過程簡(jiǎn)單反應(yīng)簡(jiǎn)單反應(yīng)：由一個(gè)基元反應(yīng)組成的化學(xué)反應(yīng)稱為簡(jiǎn)單反應(yīng)；復(fù)雜反應(yīng)復(fù)雜反應(yīng)：兩個(gè)和兩個(gè)以上基元反應(yīng)構(gòu)成的化學(xué)反應(yīng)則稱為復(fù)雜反應(yīng)無論是簡(jiǎn)單反應(yīng)還是復(fù)雜反應(yīng)，一般都可以應(yīng)用質(zhì)量作用定律來計(jì)算濃度和反應(yīng)速率的關(guān)系。整理pptaA + bB + .gG + hH + . 按質(zhì)量作用定律，其瞬間反應(yīng)速率瞬間反應(yīng)速率為：各濃度項(xiàng)的指數(shù)稱為級(jí)數(shù)級(jí)數(shù)；所有濃度項(xiàng)的指數(shù)的總和稱為反應(yīng)反應(yīng)級(jí)數(shù)級(jí)

8、數(shù)。整理ppt（1 1）單分子反應(yīng)）單分子反應(yīng)在反應(yīng)過程中，若只有一分子參與反應(yīng)，則稱為單分子反應(yīng)單分子反應(yīng)屬于這一類反應(yīng)的有：熱分解反應(yīng)（如烷烴的裂解），異構(gòu)化反應(yīng)（如順反異構(gòu)化），分子內(nèi)重排（如Beckman重排、聯(lián)苯胺重排等）以及羰基化合物酮型和烯醇型之間的互變異構(gòu)等。整理ppt（2）雙分子反應(yīng)）雙分子反應(yīng)在溶液中進(jìn)行的大多數(shù)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)屬于這種類型。如加成反應(yīng)（羰基的加成、烯烴的加成等），取代反應(yīng)（飽和碳原子上的取代、芳核上的取代、羰基a位的取代等）和消除反應(yīng)等。當(dāng)相同或不同的兩分子碰撞時(shí)相互作用而發(fā)生的反應(yīng)稱雙分子反應(yīng)，即為二級(jí)反應(yīng)整理ppt（3）零級(jí)反應(yīng)）零級(jí)反應(yīng)若反應(yīng)速率與反應(yīng)物

9、濃度無關(guān)，僅受其它因素影響的反應(yīng)為零級(jí)反應(yīng)某些光化學(xué)反應(yīng)，表面催化反應(yīng)，電解反應(yīng)等。它們的反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)物濃度無關(guān)，而分別與光的強(qiáng)度、催化劑表面狀態(tài)及通過的電量有關(guān)。這是一類特殊的反應(yīng)。整理pptk2k1CH3COOC2H5 + H2OCH3COOH + C2H5OH（4 4）可逆反應(yīng)）可逆反應(yīng)正反應(yīng)速率 = k1 CAx CBx逆反應(yīng)速率 = k2 x2可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是正反應(yīng)速率隨時(shí)間逐漸減小，逆反應(yīng)速率隨時(shí)間逐漸增大，直到兩個(gè)反應(yīng)速率相等整理ppt如用氫氧化鈉與乙醇反應(yīng)來制備乙醇鈉C2H5ONa + H2OC2H5OH + NaOH按照化學(xué)平衡移動(dòng)原理，設(shè)法將水除去，就可使平衡向左移動(dòng)

10、生產(chǎn)上就是利用苯與水生成共沸混合物不斷將水帶出，來制備乙醇鈉的整理ppt（5）平行反應(yīng)）平行反應(yīng)如以氯苯的硝化為例(65%)(35%)HNO3ClO2NClNO2Clk2k1平行反應(yīng)，又稱競(jìng)爭(zhēng)性反應(yīng)，也是一種復(fù)雜反應(yīng)，即反應(yīng)物同時(shí)進(jìn)行幾種不同的化學(xué)反應(yīng)。在生產(chǎn)上將所需要的反應(yīng)稱為主反應(yīng)，其余稱為副反應(yīng)整理ppt若反應(yīng)物氯苯的初濃度為a，硝酸的初濃度為b，反應(yīng)t時(shí)，生成鄰位和對(duì)位硝基氯苯的濃度分別為x、y反應(yīng)的總速度為兩式之和。若將兩式相除則得(d x/d t) / (d y/d t) = k1/ k2，將此式積分得x / y = k1 / k2。這說明級(jí)數(shù)相同的平行反應(yīng)，其反應(yīng)速率之比為一常數(shù)

11、，與反應(yīng)物濃度及時(shí)間無關(guān)整理ppt一般可以從以下幾個(gè)方面來考慮。凡屬可逆反應(yīng)，可采取增加反應(yīng)物之一的濃度（即增加其配料比），或從反應(yīng)系統(tǒng)中不斷除去生成物之一的辦法，以提高反應(yīng)速率和增加產(chǎn)物的收率。整理ppt當(dāng)反應(yīng)生成物的生成量取決于反應(yīng)液中某一反應(yīng)物的濃度時(shí)，則應(yīng)增加其配料比(3-2)H2SO4ClSO3HNCH3OHClO2SNCH3OHHO3SNCH3OHClSO3HClSO3H乙酰氨基苯磺酰氯（ASC，3-2）氯磺酸的用量越多，即與硫酸的濃度比越大，對(duì)于ASC（3-2）生成越有利。如乙酰苯胺與氯磺酸投料的分子比為1.0：4.8時(shí)，ASC的收率為84%；整理ppt倘若反應(yīng)中，有一反應(yīng)物不穩(wěn)定，則可增加其用量，以保證有足夠量的反應(yīng)物參與主反應(yīng)。NNOOHHOPh